项目驱动式控制类专业实践教学模式探究

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1、项目驱动式控制类专业实践教学模式探究　　摘要：本文针对本科控制类专业进行了项目驱动式教学模式的研究与实践。在项目规划方法上，将控制类专业实践教学规划为若干类项目，并对各类项目之间的联系进行了研究；提出了适应项目驱动教学法的实验设备整合办法；最后给出了项目驱动法在实验教学中的实施、评价方法。通过我校测控09级专业本科生的实践，验证了项目驱动式教学法的有效性。关键词：项目驱动；实践教学；教学模式中图分类号：G642.0？摇文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）03-0234-029早在20世纪初，美国著名实用主义哲学家和教育家杜威就提出：人不能通过消极被动地听讲或

2、看书来获得知识，应该在“做中学”。他认为，教学不仅要使学生获得经验，而且要使学生的经验不断地改造和生长。学生通过参与大量的活动，学会搜集资料，发现问题，提出解决问题的方法并在实践中检验其有效性与可行性[1]。项目驱动教学法在德国、日本等国得到了广泛的应用[2-4]，该方法的实施极大地调动了学生的学习积极性[5]，使学生在项目实施过程中体会到成功的喜悦，再加上由于部分项目是以小组为单位完成的，这就需要团队成员主动参与，成员之间需要精诚合作、民主协商、充分讨论并正确决策才能确保项目的顺利完成，从而培养了学生的合作能力和团队精神[6]。项目驱动法在我国主要应用于职业技术类学校及高校

3、的部分实践类课程上，并取得了较好的教学效果[7-11]。项目驱动法在某个学科的系统化研究与应用，需要解决实验设备问题，需要对传统的课程进行改革，对教师队伍和管理水平要求较高，因此目前还未见有相关报道。基于项目驱动的控制类专业实践教学模式研究，对于培养我国急需的掌握机电和测控等多学科技术的综合人才培养具有重要的意义，也将为项目驱动法面向学科的研究与应用提供一定的理论与实践的指导。本文是在辽宁省高等教育改革项目和沈阳化工大学教改项目的资助下，对我校控制类专业基于项目驱动的实验教学模式改革的总结。一、项目规划及实验设备整合91.项目规划。（1）控制类专业实践教学按项目分为三类：基本

4、技能训练项目、专业技能训练项目和综合应用项目。每一类项目按控制类专业教学计划，又规划出若干子项目。如基本训练项目类包含移动机器人本体设计制造、智能仪表外壳设计加工、单片机最小系统电路板设计与制作等子项目；专业技能训练项目包含电子称设计、温度闭环控制、流量闭环控制等专业方向相关子项目；综合应用项目包含移动机器人系统、智能流量计等综合类子项目。（2）项目类之间的联系。不同层次项目之间的联系的研究上，如综合项目中的智能机器人项目，在基本技能训练项目阶段，除了完成测控类所必需的基本技能训练外，完成机器人壳体的制作、电路板的加工制作；在专业技能训练项目阶段，除了完成测控类必需的专业技能

5、训练外，完成智能机器人的传感器设计、调理电路设计及计算机控制系统的软硬件的设计及调试；在综合训练阶段，重点在控制算法，轨迹规划及复杂任务的实现上对智能机器人进行实现；再如综合项目中的智能仪表项目，在基本技能训练项目阶段，完成仪表的结构设计及制作、电路板的加工制作；在专业技能训练项目阶段，完成智能仪表的传感器设计、调理电路设计及计算机控制系统的软硬件的设计及调试；在综合训练阶段，将仪表结构（包括显示面板和操作面板）与传感器、控制器等整体组合，实现面向实际工程的智能仪表的项目，完成仪表的校准并应用于实际。充分注重项目类之间的联系，明确每个子项目与综合项目的关系，能增强学生对子项目

6、工作的积极性；通过各子项目的完成，最终实现综合项目，降低了综合项目实现的难度。92.实验设备整合。根据项目类进行控制类专业实验设备整合。基本技能训练项目上，组建三个平台。由小型多功能车床、钻床、焊机等组成的机械结构件制作平台，使每个学生能够进行基本结构件的加工，能设计和制作出仪表外壳、机器人本体等作品；由雕刻机、制板机等组成的电路板制作和电子元器件焊接的电子电路板制作平台，使学生能够进行双面印刷电路板的设计与制作，熟练完成电子元器件的焊接；由万用表、示波器、多功能校验仪等组成的控制系统调试平台，使学生能够熟练地使用调试设备，能进行较复杂自动控制系统的调试。专业技能训练项目上，

7、硬件系统由小型流量闭环控制装置、温度闭环控制装置、振动台装置、涡流测距装置、应变式力传感称重装置、差动变压器特性测试装置、图形处理装置等多种工程对象装置组成，每种装置都配备了工业级传感器和标准计量仪表；搭建了由数据采集卡和PC机组成的通用测控平台，可对如上工程对象装置实现基于虚拟仪器的测控或基于组态软件的测控。综合应用项目上，硬件系统由小型轮式机器人和面向结构的智能仪表综合设计单元（每个单元由调理板、显示板、外壳、电源板组成）组成。小型轮式机器人，每套配备有超声波传感器、红外传感器、触须传感器、颜色传感